视距测量原理
视距测量
一、视距测量的概念视距测量是根据几何光学原理，利用仪器望远镜筒内的视距丝在标尺上截取读数，应用三角公式计算两点距离，可同时测定地面上两点间水平距离和高差的测量方法。
视距测量的优点是，操作方便、观测快捷，一般不受地形影响。
其缺点是，测量视距和高差的精度较低，测距相对误差约为1/200～1/300。
尽管视距测量的精度较低，但还是能满足测量地形图碎部点的要求，所以在测绘地形图时，常采用视距测量的方法测量距离和高差。
二、视距测量的计算公式（一）望远镜视线水平时测量平距和高差的计算公式如图4-7 所示，测地面两点的水平距离和高差，在点安置仪器，在点竖立视距尺，当望远镜视线水平时，水平视线与标尺垂直，中丝读数为，上下视距丝在视距尺上的位置读数之差称为视距间隔，用表示。
1、水平距离计算公式设仪器中心到物镜中心的距离为，物镜焦距为，物镜焦点到点的距离为，由图4-7可知两点间的水平距离为，根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为：（4-7）式中：为视距乘常数，用表示，其值在设计中为100。
为视距加常数，仪器设计为0。
则视线水平时水平距离公式：（4-8）式中—视距乘常数其值等于100。
—视距间隔。
2、高差的计算公式：两点间的高差由仪器高和中丝读数求得，即：（4-9）式中：—仪器高，地面点至仪器横轴中心的高度。
（二）望远镜视线倾斜时测量平距和高差的公式在地面起伏比较大的地区进行视距测量时，需要望远镜倾斜才能照准视距标尺读取读数，此时视准轴不垂直于视距标尺，不能用式4-8计算距离和高差。
如图4-8所示，下面介绍视准轴倾斜时求水平距离和高差的计算公式。
视线倾斜时竖直角为，上下视距丝在视距标尺上所截的位置为,，视距间隔为，求算、两点间的水平距离。
首先将视距间隔换算成相当于视线垂直时的视距间隔之距离，按式4-8求出倾斜视线的距离′，其次利用倾斜视线的距离′和竖直角计算为水平距离。
因上下丝的夹角很小，则认为∠和∠为90°，设将视距尺旋转角，根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式（4-10），两点高差计算公式为式（4-11）。
视距的测量
(1)大气折光的影响——视线穿过大气时会产生折射，从 直线变为曲线，造成误差。由于视线靠近地面，折光大， 所以规定视线应高出地面1m以上。
(2)大气湍流的影响——空气的湍流使视距成像不稳定， 造成视距误差。当视线接近地面或水面时这种现象更为 严重。所以视线要高出地面1m以上。
(3)风和大气能见度对视距测量也会产生影响。风力过大， 尺子会抖动，空气中灰尘会使视距尺成像不清晰，造成 读数误差，所以应选择良好的天气进行测量。
A
1 h2
D1 D2
a2
v2 l2
b2
2
h2
1.视准轴水平时的距离和高差公式
视准轴水平时的视距公式为：
D Kl 100l
测站点到立尺点的高差为：
i
h i v
A
i —仪器高，是桩顶到仪器水
平轴的高度；
v —中丝在标尺上的读数。
a1
v1 l1
b1
1 h2
D1 D2
a2
v2 l2 b2
2
h2
2.视准轴倾斜时的距离和高差公式
88.24
-8.73
136.6 4
D=KLcos2a
h=Dtga+ i -s
三、视距测量的误差来源及消减方法
1、视距乘常数k的误差 2、视距尺分划误差 3、读数误差（受十字丝粗细、视距远近、望远
镜放大倍率等影响） 4、竖直角测定误差 5、标尺倾斜误差 6、外界条件的影响
三、视距测量的误差来源及消减方法
2）水平距离
D Kl cos2 100 0.316 cos2 327m 31.49m
3）高差
h D tan i v
31.49m tan 327 1.40m 1.40m
视距测量原理
视距测量原理视距测量原理被广泛应用于各个领域，包括地质勘探、航空航天、测绘等。
它是通过测量从观察者到目标的直线距离来确定两者之间的距离，从而实现对目标位置和大小的准确测量。
视距测量原理的基本概念是利用观察者与目标之间的视线来测量距离。
在视距测量中，观察者的视线被视为一条直线。
视线与地面平面的交点被称为视点，而目标的位置则被视为视点与目标之间的直线上的一点。
为了测量目标的距离，我们需要知道视点与目标之间的直线长度。
视距测量原理的关键是利用三角形的性质。
根据三角形的性质，我们可以通过测量两条边的长度和它们之间的夹角来计算第三条边的长度。
在视距测量中，我们可以利用观察者、目标和视点之间的三角关系来计算目标的距离。
为了测量目标的距离，我们首先需要确定观察者和目标之间的夹角。
这可以通过测量观察者与目标之间的两点之间的直线距离以及观察者与视点之间的直线距离来实现。
然后，我们可以利用三角函数来计算观察者和目标之间的夹角。
一旦我们确定了夹角，我们就可以利用三角函数的性质来计算观察者到目标的距离。
具体而言，我们可以使用正切函数来计算目标的距离。
通过将观察者和目标之间的距离除以观察者和视点之间的距离，我们可以得到观察者到目标的正切值。
然后，通过求解正切函数的反函数，我们可以得到目标的距离。
视距测量原理的应用非常广泛。
在地质勘探中，它可以用于测量地下矿藏的深度和规模。
在航空航天中，它可以用于测量航空器与地面之间的距离，以及航空器与其他航空器之间的距离。
在测绘中，它可以用于绘制地图和测量地形的高度。
视距测量原理是一种基于三角形的测量方法，通过测量观察者与目标之间的直线距离和观察者与视点之间的直线距离来计算目标的距离。
它广泛应用于各个领域，包括地质勘探、航空航天、测绘等。
视距测量原理的应用能够帮助我们准确测量目标的位置和大小，为各个领域的研究和应用提供重要的支持。
视距测量的原理
视距测量的原理
视距测量是通过测量两个点之间的视线距离来确定它们之间的实际距离。
其基本原理是利用视觉系统中的视觉焦点和视差现象。
首先，视觉焦点是指人眼在观察某个目标时的焦点位置。
在测量中，通过调节人眼的焦距，使其聚焦于目标上。
通过测量人眼焦点位置的变化，可以得到目标到观察者之间的视线距离。
其次，视差现象是指当两个眼睛观察同一个目标时，由于眼睛之间的距离，目标在两个眼睛中的位置会有所不同。
观察者可以通过比较两个眼睛所观察到目标的位置差异，来判断目标的距离。
在实际测量中，常用的视距测量方法有三角测距法和激光测距法两种。
三角测距法基于三角形的几何关系，通过测量观察者、目标以及一个已知距离点之间的角度和距离，来计算目标到观察者的距离。
激光测距法利用激光束的特性，通过测量激光束发射和接收的时间以及光速来计算目标到观察者的距离。
总结起来，视距测量的基本原理是利用视觉焦点和视差现象来测量目标到观察者之间的距离。
这种测量方法广泛应用于地理测量、工程测量和航空导航等领域。
视距测量原理
视距测量原理我们需要了解一些基本概念。
在视距测量中，我们通常使用的是目视距离，也就是从眼睛到目标物体的直线距离。
视距测量可以在不同的环境和条件下进行，例如在平地、水面或者山区等地形中。
视距测量原理的核心是利用物体的视角和距离之间的关系来计算目标物体的距离。
根据三角学的原理，我们可以得出以下公式：距离= 高度 / tan(视角/2)。
其中，高度是观察者和目标物体之间的垂直距离，视角是观察者所能看到的目标物体的角度。
在实际应用中，我们可以通过测量目标物体的高度和视角，然后代入公式计算出目标物体与观察者之间的距离。
例如，在测量远处的建筑物高度时，我们可以站在建筑物附近，用测距仪测量建筑物的高度，然后通过测量建筑物的视角，就可以计算出建筑物与观察者的距离。
视距测量原理在很多领域都有广泛的应用。
在军事领域中，视距测量可以用于确定目标物体的距离和大小，从而帮助军事人员进行作战规划和战术部署。
在建筑和工程领域中，视距测量可以用于测量建筑物的高度和距离，从而帮助设计师和工程师进行规划和设计。
在航海和航空领域中，视距测量可以用于导航和定位，帮助船舶和飞机确定自身位置和目标位置。
视距测量原理也有一些局限性。
首先，由于测量过程中可能存在误差，所以视距测量结果并不是绝对准确的。
其次，视距测量受到环境条件的限制，例如天气、光线和地形等因素都会对测量结果产生影响。
此外，视距测量也受到目标物体本身特性的限制，例如目标物体的形状、颜色和表面材料等都会对测量结果产生影响。
为了提高视距测量的准确性和可靠性，科学家和工程师们不断进行研究和创新。
例如，他们提出了激光测距技术，利用激光束测量目标物体与观察者之间的距离。
这种技术可以通过测量激光束的传播时间和光速来计算出距离，具有高精度和远距离测量能力。
视距测量原理是一种简单而有效的距离测量方法，具有广泛的应用前景。
通过了解视距测量原理，我们可以更好地理解和应用这一测量方法，从而为各个领域的科研和工程提供支持。
视距测量方法
方法简介视距测量是利用经纬仪、水准仪的望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺（水准尺）上读数，根据光学和几何学原理，同时测定仪器到地面点的水平距离和高差的一种方法。
这种方法具有操作简便、速度快、不受地面起伏变化的影响的优点，被广泛应用于碎部测量中。
但其测距精度低，约为：1/200-1/300。
一、视距测量原理1．视线水平时的距离与高差公式欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。
求得上，下视距丝读数之差。
上，下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。
2．视线倾斜时的距离与高差公式在地面起伏较大的地区进行视距测量的，必须使视线倾斜才能读取视距间隔。
由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。
二、视距测量的观测与计算施测时，安置仪器于A点，量出仪器高i，转动照准部瞄准B点视距尺，分别渎取上、下、中三丝的读数，计算视距间隔。
再使竖盘指标水准管气泡居中(如为竖盘指标自动补偿装置的经纬仪则无此项操作)，读取竖盘读数，并计算竖直角。
用计算器计算出水平距离和高差。
三、视距测量误差及注意事项1．视距测量的误差读数误差用视距丝在视距尺上读数的误差，与尺子最小分划的宽度、水平距离的远近和望远镜放大倍率等因素有关，因此读数误差的大小，视使用的仪器，作业条件而定。
垂直折光影响祝距尺不同部分的光线是通过不同密度的空气层到达望远镜的，越接近地面的光线受折光影响越显著。
经验证明，当视线接近地面在视距尺上读数时，垂直折光引起的误差较大，并且这种误差与距离的平方成比例地增加。
视距尺倾斜所引起的误差视距尺倾斜误差的影响与竖直角有关，尺身倾斜对视距精度的影响很大。
2．注意事项(1)为减少垂直折光的影响，观测时应尽可能使视线离地面1m以上，(2)作业时，要将视距尺竖直，并尽量采用带有水准器的视距尺；(3)要严格测定视距常数，扩值应在100±0．1之内，否则应加以改正；(4)视距尺一般应是厘米刻划的整体尺。
测量学-视距测量
作为该带的坐标纵轴，而其它子午线投影
后为收敛于两极的曲线，地面点真子午线
方向与中央子午线之间的夹角，称为子午
线 以东收地敛区角，γ，各γ点角的有坐正γ为标有负值纵负轴。3偏在° 在中央真子子γ为午午正线线值 的东边，γ为正值；在中央6°于午线以西地
区，γ为负值。 surveying
26
2.磁偏角
由于地磁南北极与地球的南北极并不重 合，因此，过地面上某点的真子午线方 向与磁子午线方向常不重合，两者之间 的夹角称为磁偏角δ，磁针北端偏于其子 午线以东称东偏，偏于其子午线以西称 西偏。直线的真方位角与磁方位角之间 可用下式进行换算:
左
测 测站:
站: 测2站.4高45程:
测2
站
仪1.器55高5:
仪器:
高 0.890
程:
测2.站00:
测站 高程:
95 17 36 -5 17 36
测站: 测站: 测站高程: 测站高程:
8测8.站24:
测站高 程:
-测8.站18:
测站高 程:位置来自-测8.站73:测站 高程:
+测36站.6:4
测站高 程:
三、视距测量的误差及注意事项 13
（一）、误差来源 1、仪器误差 视距尺分划误差 视距乘常数 K 的误差 2、观测误差 视距尺倾斜误差 读数误差 竖直角观测误差 3.外界条件的影响 大气折光 空气对流 风力影响
（二）、注意事项
14
1、为减少垂直折光的影响,观测时应尽可能使视线离地面 1米以上；
2、作业时,要将视距尺垂直,并尽量采用带有水准器的视 距尺；
2）测前准备: 打开电源进行仪器功能及电源状态测 试；设置单位制式，预置常数，包括: 仪器加常数、 气象改正数等。
4.2 视距测量
二、视距测量的 方法
三、记录与计算
四、视距测量的 误差及注意事项
单元4 距离测量与坐标测量 子单元2 视距测量
一、视距测量的原理
视距测量时，有两种状态，当地面较平坦时，可将望远镜置于 水平状态，读取标尺的中丝读数和上、下丝读数差，再通过简单 的计算得到水平距离和高差；
当地面起伏较大或通视条件较差时，必须使望远镜置于倾斜状 态，才能读取标尺读数。这时除读取标尺的中丝读数和上、下丝 读数差外，还需读取竖盘读数，应用三角函数进行计算。
1.视线水平时的视距公式
2.视线倾斜时的视距公式
单元4 距离测量与坐标测量 子单元2 视距测量
1.视线水平时视距公式
水平距离计算公式： D = K l
式中，D为水平距离；K为视 距乘常数，目前使用的内对光 望远镜的视距常数，设计时已
使K=100；公式：h = iv 式中，h为高差；i 为地面
标志到仪器望远镜中心线的 高度，可用尺子量取；v 为十 字丝中丝在标尺上的读数， 称为瞄准高。
单元4 距离测量与坐标测量 子单元2 视距测量
2.视线倾斜时视距公式
水平距离计算公式： D = Klcos2α
式中，D为水平距离；K为 视距乘常数；l为尺间隔；α为
竖直角。
高差计算公式： h = i +Dtgα-v 式中，h为高差；i 为仪器 高；v 为十字丝中丝读数；D 为水平距离；α为竖直角。
单元4 距离测量与坐标测量 子单元2 视距测量
二、视距测量的方法
1．安置经纬仪于A点上，对中、整平、量取仪器高i，置望远 镜于盘左位置。
2．瞄准立于测点上的标尺，读取下、上丝读数（读到毫米）
求出视距间隔l，或将上丝瞄准某整分米处下丝直接读出视距 Kl
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l ′ = l cos α
∴ S = Kl cos α
2
三.视距观测与计算 (Observation & 视距观测与计算 computation of Stadia Measurement)
1. 使用水准仪 粗平后，上丝对准尺上某整分米分划处， 粗平后，上丝对准尺上某整分米分划处， 再读下丝读数至毫米，心算（下丝－上丝） 再读下丝读数至毫米，心算（下丝－上丝） 100，即为视距长。 ×100，即为视距长。 2. 使用经纬仪 同水准仪，同时可以观测倾角δ 同水准仪，同时可以观测倾角δ及量取仪 器高i和觇标高v 可计算两点间高差： 器高i和觇标高v，可计算两点间高差：
第三节 普通视距测量原理与方法
§5-3
Principle & Method of General Stadia Measurement
一.视距测量概念 (Concept about stadia measurement)
1. 视距测量： 视距测量： 根据几何光学原理简捷测定两点间距离 的方法。 的方法。 2. 精密视距测量： 精密视距测量： 使用专门视距仪进行的视距测量，精度达 使用专门视距仪进行的视距测量， 1/2000以上 1/2000以上。 以上。 3. 普通视距测量： 普通视距测量： 使用水准仪、经纬仪进行的视距测量， 使用水准仪、经纬仪进行的视距测量，精 度为1/200～1/300。 度为1/200～1/300。
二.视距测量原理（Principle） 视距测量原理（Principle）
1. 视准轴水平时
相似三角形原理： 相似三角形原理： f S = l + ( f + δ ) = Kl + C = 100 l p
2. 视准轴倾斜时： 视准轴倾斜时：
Q S = S ′ cos α = Kl ′ cos α
h = S ⋅ tan δ + i − v
四.注意事项（Notices） 注意事项（ ）
1. 消除视差，读数要快； 消除视差，读数要快； 2. 标尺要竖直； 标尺要竖直； 3. 观测倾角要求竖盘指标差检较，读数时气泡 观测倾角要求竖盘指标差检较， 居中； 居中； 4. 尽量在天气好的时机观测。 尽量在天气好的时机观测。